(57)【要約】  印刷媒体の表面温度をインクの付着に最適な温度に調節することが可能な構成のインクジェットプリンタを提供する。  インクジェットプリンタは、インクを吐出するプリンタヘッド（６０）を有したキャリッジと、プラテンに支持された印刷媒体の印刷対象面に沿ってキャリッジを相対移動させるキャリッジ移動機構（５０）と、プラテンを加熱して印刷媒体を加熱調温するプリントヒータ（７０）と、印刷対象面に対向してキャリッジに取り付けられキャリッジによる相対移動に伴って印刷媒体の表面温度を上記相対移動の方向に沿って検出する非接触型温度センサ（８０）と、非接触型温度センサ（８０）による検出温度に基づいてプリントヒータ（７０）を駆動させることにより、印刷媒体の表面温度を所定の設定温度に調節する制御を行うコントロールユニット（１００）の温度制御部（１０６）およびＳＳＲ（９０）とを備えて構成される。
2011024464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷媒体を支持する媒体支持部と、
インクを吐出するプリンタヘッドを有したキャリッジと、
前記媒体支持部に支持された前記印刷媒体の印刷対象面に沿って前記キャリッジを相対移動させるキャリッジ移動機構と、
前記印刷媒体を加熱調温するヒータ手段と、
前記印刷対象面に対向して前記キャリッジに取り付けられ前記キャリッジによる相対移動に伴って前記印刷媒体の表面温度を前記相対移動方向に沿って検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段による検出温度に基づいて前記ヒータ手段を駆動させることにより、前記印刷媒体の表面温度を所定の設定温度に調節する制御を行う温度制御手段とを備えて構成したことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記ヒータ手段が、前記印刷媒体を前記相対移動方向に沿って複数に分割した領域ごとにそれぞれ加熱調温する分割ヒータ手段からなり、
前記温度制御手段は、前記温度検出手段により前記相対移動方向に沿って前記領域ごとに検出された検出温度に基づいてそれぞれ対応する前記分割ヒータ手段を駆動させて、前記印刷媒体の表面温度を前記所定の設定温度に均一化する制御を行うように構成したことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記温度制御手段が、前記プリンタヘッドにより所定のしきい値を超える吐出量のインクが付着される前記分割領域の表面温度に対しては、前記吐出量に応じた昇温度を前記所定の設定温度に加算した温度に調節する制御を行うことを特徴とする請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数のノズルが形成されたプリンタヘッドを保持するキャリッジを、媒体支持部に保持された印刷媒体に対して相対移動させながら、ノズルからインクの微粒子を印刷媒体に付着させて印刷対象面に文字や図形、模様、写真等の情報を描画するインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなインクジェットプリンタでは、液体のインク微粒子を印刷媒体に付着させて高精細な描画を行う構成上、描画領域における温度管理はプリンタヘッドのみならず印刷媒体についても重要である。また、高い印刷品質および生産性を確保するためには、印刷媒体に付着されたインクをできる限り速やかに定着、乾燥させることが求められる。【０００３】
このようなことから、従来のインクジェットプリンタには、プラテンを加熱して印刷媒体を昇温させるヒータと、この加熱されたプラテンの温度を検出するサーミスタ（温度検出手段）とが設けられ、このプラテンの検出温度とオペレータにより設定された所望の設定温度との温度偏差に応じて、プラテンが加熱されて定温保持されるようになっているものがある（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２０１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような従来のインクジェットプリンタにおいては、プラテン自体の温度は所望の設定温度に調節されるものの、実際には使用される印刷媒体とインクの種類等に応じて、または印刷媒体とプラテンとの熱伝導率特性の差異等の影響を受けて、プラテンの温度と印刷媒体の表面温度との間には温度偏差が生じている。すなわち、プラテンから熱伝導される印刷媒体の表面温度については何ら温度管理がされていない状態であり、この表面温度の高低次第ではインクの定着性が悪くなりインクの滲みや色むらが生じ得て、印刷品質を低下させるおそれがあるという問題がある。【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、印刷媒体の表面温度をインクの付着に最適な温度に調節することが可能な構成のインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るインクジェットプリンタは、印刷媒体を支持する媒体支持部（例えば、実施形態におけるプラテン２０）と、インクを吐出するプリンタヘッドを有したキャリッジと、媒体支持部に支持された印刷媒体の印刷対象面に沿ってキャリッジを相対移動させるキャリッジ移動機構と、印刷媒体を加熱調温するヒータ手段（例えば、実施形態におけるプリントヒータ７０）と、印刷対象面に対向してキャリッジに取り付けられキャリッジによる相対移動に伴って印刷媒体の表面温度を相対移動方向に沿って検出する温度検出手段（例えば、実施形態における非接触型温度センサ８０）と、温度検出手段による検出温度に基づいてヒータ手段を駆動させることにより、印刷媒体の表面温度を所定の設定温度に調節する制御を行う温度制御手段（例えば、実施形態におけるコントロールユニット１００の温度制御部１０６およびＳＳＲ９０）とを備えて構成される。【０００８】
なお、上記本発明に係るインクジェットプリンタにおいて、ヒータ手段が印刷媒体を相対移動方向に沿って複数に分割した領域ごとにそれぞれ加熱調温する分割ヒータ手段（例えば、実施形態におけるプリントヒータ７１〜７５）からなり、温度制御手段（例えば、実施形態における温度制御部１０６′およびＳＳＲ９１〜９５）は、温度検出手段により相対移動方向に沿って領域ごとに検出された検出温度に基づいてそれぞれ対応する分割ヒータ手段を駆動させて、印刷媒体の表面温度を所定の設定温度に均一化する制御を行うように構成されることが好ましい。【０００９】
また、上記本発明に係るインクジェットプリンタにおいて、温度制御手段が、プリンタヘッドにより所定のしきい値を超える吐出量のインクが付着される分割領域の表面温度に対しては、プリンタヘッドによる吐出量に応じた昇温度を所定の設定温度に加算した温度に調節する制御を行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成された本発明に係るインクジェットプリンタによれば、キャリッジ移動機構によるキャリッジの相対移動に伴って温度検出部が当該相対移動方向に沿って印刷媒体の表面温度を検出するため、この温度検出手段による検出温度に基づいて、印刷媒体の表面温度が所望の設定温度となるようにヒータ手段を駆動させてフィードバック制御することができる。このため、印刷媒体の表面温度と媒体支持部の温度とのくい違いによる温度の過調整を防止した上で、印刷媒体を常に所望の設定温度に調節することが可能になるため、プリンタヘッドから印刷媒体に吐出されたインクの定着性を向上させ、印刷媒体に対して高精度な印刷が可能となる。なお、本発明に係るインクジェットプリンタでは、上記した印刷媒体と媒体支持部との温度のくい違いが顕著に現れる場合、例えば、印刷媒体が分厚い場合や、印刷媒体が媒体支持部に対して大きな熱伝導率の差異を有する場合などに特に効果的である。【００１１】
また、ヒータ手段が印刷媒体をキャリッジの相対移動方向に沿って複数に分割した領域ごとにそれぞれ加熱調温する分割ヒータ手段からなる構成が好ましい。このように構成した場合、温度検出手段により分割ヒータ手段の当該分割領域ごとに印刷媒体の表面温度を検出し、この検出温度に基づいて印刷媒体の表面温度分布が所望の設定温度に均一化されるようにヒータ手段を駆動させてフィードバック制御することができる。このため、印刷媒体の描画領域全体に亘って表面温度を均一化することが可能になるため、プリンタヘッドから印刷媒体に吐出されたインクの定着性を描画領域全体にムラ無く安定させて印刷品質をより向上させることが可能になる。【００１２】
さらに、温度制御手段が、プリンタヘッドにより所定のしきい値を超える吐出量のインクが付着される分割領域の表面温度に対しては、プリンタヘッドによる吐出量に応じた昇温度を所定の設定温度に加算した温度に調節する制御を行うことが好ましい。このように構成した場合、印刷媒体Ｍにおいてインクの付着量の多い分割領域に対して、インクを速やかに定着、乾燥させることができるため、高い印刷品質および生産性を確保することが可能である。さらに、インク吐出量に応じた加熱量で印刷媒体を事前に予熱して、印刷媒体Ｍにおいてインクの付着量の少ない分割領域に対しては、設定温度を相対的に低く抑えて消費電力量を低減させることができるため、省エネ効果を発揮することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を適用したインクジェットプリンタを斜め前方から見た斜視図である。
【図２】上記インクジェットプリンタを斜め後方から見た斜視図である。
【図３】上記インクジェットプリンタを構成する装置本体の要部構成を示す正面図である。
【図４】図１中の矢視Ｖ方向から見た上記インクジェットプリンタの概略側断面図である。
【図５】第１実施例に係る上記インクジェットプリンタを構成するプラテンの概略正断面図である。
【図６】第１実施例に係る上記インクジェットプリンタの概要ブロック図である。
【図７】第２実施例に係る上記インクジェットプリンタを構成するプラテンの概略正断面図である。
【図８】第２実施例に係る上記インクジェットプリンタの概要ブロック図である。
【図９】図１中の矢視Ｖ方向から見た第３実施例に係る上記インクジェットプリンタの概略側断面図である。
【図１０】第３実施例に係る上記インクジェットプリンタの概要ブロック図である。
【図１１】上記インクジェットプリンタを構成するヒータ手段の変形例を示す概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について３つの実施例を挙げて説明する。本発明を適用したインクジェットプリンタの一例として、Ｘ−Ｙ二軸のうち、一軸を印刷媒体移動、他の一軸をプリンタヘッド移動としたタイプのインクジェットプリンタを斜め前方から見た斜視図および斜め後方から見た斜視図をそれぞれ図１及び図２に示すとともに、このインクジェットプリンタにおける装置本体の要部構成を図３に示しており、まず、これらの図面を参照してインクジェットプリンタの全体構成について説明する。なお、以降の説明において、図１中に付記する矢印Ｆ，Ｒ，Ｕの指す方向を、それぞれ前方、右方、上方と称して説明する。
【実施例１】
【００１５】
インクジェットプリンタＰは、大別的には、メディアと称される塩ビシート等のシート状の印刷媒体Ｍの印刷対象面に対して文字や図形等の印刷加工を行う横長矩形箱状の装置本体１と、この装置本体１を作業容易な高さ位置に支持する支持部２とからなり、支持部２を構成する左右の脚部２ａの前後には、ロール状に巻かれた未加工状態の印刷媒体Ｍを装置本体１に送り出す送り出し機構３、及び印刷が終了した印刷媒体Ｍを巻き取る巻き取り機構４が設けられている。【００１６】
装置本体１は、各機構の取り付けベースとなるボディ１０と、印刷媒体Ｍを支持するプラテン２０と、プラテン２０に支持された印刷媒体Ｍを前後に移動させるメディア移動機構３０と、プラテン２０の上方に位置して左右に移動自在に支持されたキャリッジ４０と、プラテン２０に支持された印刷媒体Ｍに対してキャリッジ４０を左右に相対移動させるキャリッジ移動機構５０と、印刷媒体Ｍの印刷対象面に対して所定ギャップを隔ててキャリッジ４０に保持された複数のプリンタヘッド６０と、メディア移動機構３０による印刷媒体Ｍの前後移動、キャリッジ移動機構５０によるキャリッジ４０の左右移動、及びプリンタヘッド６０の各ノズルからのインク吐出など、インクジェットプリンタＰの各部の作動を制御するコントロールユニット１００とを主体に構成される。【００１７】
ボディ１０は、プラテン２０やメディア移動機構３０の送りローラ３１等が設けられる下部フレーム１１Ｌと、メディア移動機構３０のローラアッセンブリ３５やキャリッジ４０の支持構造が設けられる上部フレーム１１Ｕとからなる本体フレーム１１を備え、上部フレーム１１Ｕと下部フレーム１１Ｌとの間に印刷媒体Ｍが前後に挿通可能な横長窓状のメディア挿通部１５が形成される。ボディ１０は、本体フレーム１１の中央部を覆うフロントカバー１３ａおよび本体フレーム１１の左右を覆うサイドカバー１３ｂに囲まれて全体として横長矩形の箱状に構成される。【００１８】
プラテン２０は、ボディ１０の左右中央部に位置しメディア挿通部１５の下側を前後に延びて下部フレーム１１Ｌに設けられており、プリンタヘッド６０による左右帯状の描画領域には、その上面に印刷媒体Ｍを水平に支持するメディア支持部２１が形成されている。また、図１中で矢視Ｖ方向から見たインクジェットプリンタＰの概略側断面図を図４に示すように、プラテン２０は、メディア支持部２１が形成されたメインプラテン２２と、メインプラテン２２から後方に延びてボディ１０の後面側に設けられたリアプラテン２３と、メインプラテン２２から前方に延びてボディ１０の前端面に設けられたフロントプラテン２４などからなり、リアプラテン２３の後端側およびフロントプラテン２４の前端側がそれぞれ滑らかな曲線を描いて下方に延び、送り出し機構３からプラテン２０に導入された印刷媒体Ｍが、リアプラテン２３〜メインプラテン２２〜フロントプラテン２４の上面を滑らかに移動して巻き取り機構４に巻き取られるようになっている。フロントプラテン２４の前方下部（前方の排紙領域）には、印刷媒体Ｍの排紙部分に外気を吹き付けて印刷媒体Ｍに付着されたインクの乾燥を促進させるファン２６がほぼ等間隔に複数並んで設けられている。【００１９】
メインプラテン２２のメディア支持部２１には、小径の吸着孔が多数開口形成されるとともに、その下側に減圧室２５が設けられて負圧に設定可能に構成されており、減圧室２５を負圧にすることにより印刷媒体Ｍをメディア支持部２１に吸着保持し、印刷やカッティング等の加工中に印刷媒体Ｍの位置がずれないようになっている。【００２０】
また、図５にプラテン２０の概略正断面図を示すように、メインプラテン２２の背面側には、メディア支持部２１上に支持された印刷媒体Ｍをその描画領域のほぼ全域に亘って加熱することで、プリンタヘッド６０から吐出されたインク粒の定着性を向上させるプリントヒータ（電熱ヒータ）７０が内蔵されている。【００２１】
メディア移動機構３０は、左右に延びる回動軸廻りに回動可能に設けられ上部周面がプラテン２０のメディア支持部２１に露出して配設された円筒状の送りローラ３１と、送りローラ３１を回転駆動するサーボモータ３３と、送りローラ３１の軸端に結合された従動プーリとサーボモータ３３の軸端に結合された駆動プーリとの間に掛け渡されたタイミングベルト３２と、各々前後に回動自在なピンチローラ３６を有し送りローラ３１の上方に左右所定間隔をおいて配設された複数のローラアッセンブリ３５とを主体に構成される。【００２２】
ローラアッセンブリ３５は、ピンチローラ３６を送りローラ３１に弾性的に係合させたクランプ位置と、ピンチローラ３６を送りローラ３１の上方に離隔させたアンクランプ位置とに変位設定可能に構成されており、ローラアッセンブリ３５をクランプ位置に設定して印刷媒体Ｍを上下のローラ３６，３１間に挟み込んだ状態でサーボモータ３３を回転駆動することにより、印刷媒体Ｍが送りローラ３１の回転角度に応じた送り量、すなわちコントロールユニット１００からサーボモータ３３に出力される駆動制御値に応じた送り量で前後に搬送される。なお、図３では、ローラアッセンブリ３５をクランプ位置に設定した状態とアンクランプ位置に設定した状態との両方を併記している。【００２３】
メディア挿通部１５の上方に位置する上部フレーム１１Ｕに、送りローラ３１と平行に左右に延びてガイドレール４５が取り付けられ、このガイドレール４５に複数のプリンタヘッド６０を保持するキャリッジ４０が左右に移動自在に支持される。ガイドレール４５は、直動ガイドあるいはリニアガイドとも称される直動軸受の支持レールであり、このガイドレール４５に嵌合支持されたスライドブロック（ボールハウジング等とも称される）にキャリッジ４０が固定され、これによりキャリッジ４０がプラテン２０の上方に左右にスライド移動自在に支持されて、次述するキャリッジ移動機構５０により左右に移動される。【００２４】
キャリッジ移動機構５０は、それぞれガイドレール４５の左右の側端近傍に設けられた駆動プーリ５１および従動プーリ５２と、駆動プーリ５１を回転駆動するサーボモータ５３、駆動プーリ５１と従動プーリ５２とに掛け渡された無端ベルト状のタイミングベルト５５などからなり、キャリッジ４０がタイミングベルト５５に連結固定されて構成される。サーボモータ５３の回転はコントロールユニット１００により制御され、コントロールユニット１００からサーボモータ５３に出力される駆動制御値に応じた送り量でキャリッジ４０が左右に移動される。【００２５】
プリンタヘッド６０は、キャリッジ４０の下面に印刷媒体Ｍと所定ギャップを隔てて設けられる。プリンタヘッド６０の配置構成には種々の構成形態があり適宜な構成を用いることができるが、本実施形態では、各々微細なインク粒を吐出する多数のノズルが前後方向に直線状に整列したノズル列が二列平行に並んで形成されたプリンタヘッド６０を、左右に４つ並べて計８列のノズル列を配置したヘッド構成を例示する。【００２６】
ここで、インクジェットプリンタＰの概要ブロック図を図６に示す。コントロールユニット１００は、インクジェットプリンタＰの各部の作動を制御する作動制御プログラムや後述する印刷媒体Ｍの表面温度を定温制御する温度制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ１０１、印刷媒体Ｍに描画する印刷プログラム等を一時記憶するＲＡＭ１０２、ＲＡＭ１０２から読み込まれた印刷プログラムや操作パネル１０８から入力された操作信号等について演算処理を行い、制御プログラムに従って各部の作動を制御する制御部１０３、インクジェットプリンタＰの作動状態等を表示する表示パネルおよび各種操作スイッチが設けられた操作パネル１０８などを備え、メディア移動機構３０による印刷媒体Ｍの前後移動と、キャリッジ移動機構５０によるキャリッジ４０の左右移動とを組み合わせて印刷媒体Ｍとプリンタヘッド６０とを相対移動させ、プリンタヘッド６０の各ノズルから印刷媒体Ｍにインクを吐出させて、印刷プログラムに応じた情報を描画する。【００２７】
コントロールユニット１００は、ボディ１０の右側上部に設けられており、ボディ前方から操作可能に配設された操作パネル１０８に、各種の情報を表示する液晶ディスプレイ、設定する機能を選択するファンクションキー、実行内容を選択するジョグキー、選択内容を入力するエンターキーや設定を消去するクリアキーなどの各種操作ボタンが設けられている。このため、オペレータが液晶ディスプレイの表示内容を確認しながらプリントヒータ７０の設定やプリント条件を設定し、プリント加工を実行させることができるようになっている。【００２８】
コントロールユニット１００（操作パネル１０８）の下方に位置して、プラテン２０に内蔵されたプリントヒータ７０の状態を表示するヒータパネル１１０が設けられている。一方、印刷媒体Ｍの最適温度（印刷対象面にインク粒を付着させるのに最適な印刷媒体Ｍの表面温度）を操作パネル１０８において設定可能になっており、操作パネル１０８に設定されたこの設定温度（最適温度）の値は、コントロールユニット１００内に設けられた上記のＲＡＭ１０２に記憶される。なお、印刷媒体Ｍの最適温度は、印刷媒体Ｍの材質や使用するインクの種別、プラテン２０の熱伝導率特性、周囲の環境条件等に応じて適宜な温度に設定される。【００２９】
ここで、インクジェットプリンタＰには、印刷媒体Ｍの表面温度を上記設定温度（最適温度）に調節するためのヒータ制御機能が備えられている。このヒータ制御機能を実現するための制御構成は、図６に示すように、印刷媒体Ｍの表面温度を検出する非接触型温度センサ８０と、コントロールユニット１００内の制御部１０３と、コントロールユニット１００とプリントヒータ７０との間に電気的に接続されプリントヒータ７０を駆動させるＳＳＲ９０とを有して構成される。【００３０】
非接触型温度センサ８０は、測定対象物の表面（印刷媒体Ｍの印刷対象面）から放射される赤外線の強度（赤外線エネルギ）を検出することで当該表面温度を測定可能な放射温度計であり、その検出面を印刷媒体Ｍの印刷対象面に正対させてキャリッジ４０の側面部に取り付けられている。この非接触型温度センサ（放射温度計）８０は、一般に応答速度が高いため、キャリッジ４０の高速移動に対しても測定対象物たる印刷媒体Ｍの表面温度を確実に且つ正確に測定することが可能である。また、非接触型温度センサ８０は、キャリッジ移動機構５０による左右移動（走査移動）に伴って印刷媒体Ｍから放射される赤外線を一定の微小時間間隔で検出をしており、検出した赤外線の強度に応じたアナログの電圧信号をコントロールユニット１００に順次出力するようになっている。【００３１】
コントロールユニット１００の制御部１０３は、メディア移動機構３０やキャリッジ移動機構５０等の駆動およびプリンタヘッド６０によるインク粒の吐出を制御する作動制御部１０４の他に、次述するＡ／Ｄコンバータ（アナログディジタル変換部）１０５および温度制御部１０６を有している。【００３２】
Ａ／Ｄコンバータ１０５は、非接触型温度センサ８０から入力されるアナログの電圧信号をデジタル信号（デジタル値）に変換して、温度制御部１０６に出力する。【００３３】
温度制御部１０６は、Ａ／Ｄコンバータ１０５から時々刻々と出力される出力値（デジタル値）を基に温度換算し、この検出温度ＴｍとＲＡＭ１０２に予め設定された設定温度（最適温度）Ｔｓとに基づいて温度偏差ΔＴ（＝Ｔｓ−Ｔｍ）を演算して、温度偏差ΔＴに対応した駆動信号をＳＳＲ９０に出力する。ここで、上記検出温度Ｔｍとは、例えば、所定の印刷動作において、非接触型温度センサ８０がキャリッジ４０と一体となってキャリッジ移動機構５０により１パス分（片道分）の走査移動中に、非接触型温度センサ８０から微小時間間隔で順次入力される印刷媒体Ｍの各位置の表面温度（検出温度）の値に対する平均値（あるいは、最大値または最小値等としてもよい）である。【００３４】
ＳＳＲ（ソリッド・ステート・リレー）９０は、無接点型のヒータ駆動デバイスであり、温度制御部１０６からの駆動信号（温度偏差ΔＴに対応した駆動量）に基づいて開閉駆動されることで、プリントヒータ７０への通電をオン／オフ（電力供給／遮断）切り換えて、印刷媒体Ｍの表面温度が設定温度Ｔｓに調節されるようにプリントヒータ７０の駆動を制御する。【００３５】
このように、温度制御部１０６はＲＡＭ１０２に設定された印刷媒体Ｍの設定温度Ｔｓと、非接触型温度センサ８０による検出温度Ｔｍとを比較し、印刷媒体Ｍの表面温度が最適温度（設定温度Ｔｓ）になるように、ＳＳＲ９０を介してプリントヒータ７０への通電をオン／オフ切り換えてフィードバック制御する。【００３６】
以上ここまで、第１の実施例に係るインクジェットプリンタＰの全体構成について説明してきたが、以下において、本インクジェットプリンタＰを用いて印刷媒体Ｍに所望の印刷を行うときの各構成部材等の作動について説明する。【００３７】
印刷対象物たる印刷媒体Ｍは、プラテン２０上を後方から前方に搬送されるようにインクジェットプリンタＰに取り付けられており、プラテン２０上において上下のローラ３６，３１間に挟み込まれた状態で送りローラ３１を回動させることにより前方に搬送される。このとき、プラテン２０上に載置された印刷媒体Ｍに対して、キャリッジ移動機構５０によりガイドレール４５に沿ってキャリッジ４０を左右に往復移動させながら、各プリンタヘッド６０の下面のノズルからインク粒を吐出させることにより所望のパターンで印刷媒体Ｍに付着させる。そして、印刷媒体Ｍを所定ピッチだけ前方に搬送した後、再びキャリッジ４０を左右に往復移動させながらプリンタヘッド６０のノズルからインク粒を吐出させることが繰り返し行われる。【００３８】
このようなインクジェットプリンタＰにおける印刷作動時においては、非接触型温度センサ８０がキャリッジ４０と一体となって印刷媒体Ｍの上方を走査移動しつつ印刷媒体Ｍから放射される赤外線を微小時間間隔で検出しており、検出した赤外線の強度に応じた検出信号をコントロールユニット１００に順次出力する。非接触型温度センサ８０から入力されたアナログの信号はコントロールユニット１００内のＡ／Ｄコンバータ１０５でデジタル信号に変換された後、温度制御部１０６により検出温度Ｔｍに関数換算される。温度制御部１０６は、測定された検出温度（印刷媒体Ｍの表面温度の平均値）Ｔｍと、予めＲＡＭ１０２に記憶された設定温度Ｔｓ（印刷媒体Ｍの最適温度）とを比較演算して、これらの温度偏差ΔＴを算出する。【００３９】
そして、温度制御部１０６は、温度偏差ΔＴの大きさに応じた駆動信号をＳＳＲ９０に出力して、プリントヒータ７０への通電をオン／オフ制御する。プリントヒータ７０に電力が供給されると、その間プラテン２０を介して印刷媒体Ｍが加熱され印刷媒体Ｍの表面温度が徐々に上昇しき、一方、プリントヒータ７０への電力供給が遮断されると、その間プラテン２０おおよび印刷媒体Ｍへの加熱が中断され印刷媒体Ｍの表面温度が徐々に低下していくこととなり、このように温度偏差ΔＴの大きさに応じてプリントヒータ７０への通電をオン／オフ制御することによって、当該描画領域における印刷媒体Ｍの表面温度が設定温度Ｔｓにまで調節されていく。【００４０】
そして、引き続き非接触型温度センサ８０がキャリッジ４０とともに印刷媒体Ｍの上方を走査移動する度に、新たに所定ピッチだけ前方に送り出された印刷媒体Ｍの部分も含めて、この印刷媒体Ｍの表面温度が測定されて、この温度偏差ΔＴに基づいて印刷媒体Ｍの表面温度が設定温度Ｔｓとなるようにプリントヒータ７０への通電をオン／オフ制御することで、キャリッジ４０の走査移動に対応して順次送り出される印刷媒体Ｍの表面温度を最適温度近傍で常に維持し続けることが可能になる。【００４１】
ここで、第１の実施例に係るインクジェットプリンタＰの効果について簡単にまとめると、本インクジェットプリンタＰは、プリンタヘッド６０の印刷動作と同時に非接触型温度センサ８０により測定（実測）された検出温度Ｔｍに基づいて設定温度Ｔｓとの温度偏差ΔＴを求め、印刷媒体Ｍの表面温度が最適温度になるようにプリントヒータ７０への通電をオン／オフ切り換えてフィードバック制御する構成である。このため、印刷媒体Ｍの表面温度とプラテン２０の温度とのくい違いによる温度の過調整を防止した上で、印刷媒体Ｍの表面温度を常に所望の最適温度に維持することにより、プリンタヘッド６０から吐出されたインクの定着性を良好に安定化させ、インクジェットプリンタＰによる印刷品質を向上させることができる。
【実施例２】
【００４２】
次に、図１および図２に第２の実施例に係るインクジェットプリンタＰ′を示す。このインクジェットプリンタＰ′は、第１の実施例に係るインクジェットプリンタＰとほぼ同一構成となっており、以下においてインクジェットプリンタＰとの相違点を中心に説明する。なお、インクジェットプリンタＰと同一番号が付された構成要素は、上述の第１の実施例で説明した構成となっている。【００４３】
第２の実施例では、プラテン２０の概略正断面図を図７に示すように、印刷対象物たる印刷媒体Ｍを支持するメインプラテン２２の背面側には、キャリッジ４０の走査方向（左右方向）に並んだ複数のプリントヒータ７１，７２，７３，７４，７５が設けられている。これらプリントヒータ７１〜７５は、コントロールユニット１００′の温度制御部１０６′からの指令によって、各々対応するＳＳＲ９１〜９５を介し独立して通電をオン／オフ制御されて駆動する。なお、ここでは５分割したプリントヒータ７１〜７５を例示しているが、分割数は４分割以下であっても６分割以上であってもよい。【００４４】
キャリッジ４０の背面側には、このキャリッジ４０の走査方向位置（左右方向位置）を検出するキャリッジ位置検出器８１（図８を参照）が設けられており、その検出信号はコントロールユニット１００′に順次出力される。なお、このキャリッジ位置検出器８１としては、例えば、リニアエンコーダやロータリーエンコーダ等が例示される。【００４５】
図８にインクジェットプリンタＰ′における概要ブロック図を示すように、コントロールユニット１００′の制御部１０３′は、上述の作動制御部１０４、Ａ／Ｄコンバータ１０５、および温度制御部１０６′の他に、非接触型温度センサ８０の位置を検出する位置検出部１０７を有して構成される。【００４６】
位置検出部１０７は、キャリッジ位置検出器８１から入力される検出信号に基づいてキャリッジ４０の走査方向位置を検出するとともに、この検出位置に基づきキャリッジ４０とともに一体で走査移動する非接触型温度センサ８０の走査方向位置を算出する。一方で、ＲＡＭ１０２には、各プリントヒータ７１〜７５の位置（座標）が記憶されており、これにより、キャリッジ４０の走査移動に伴って変位する非接触型温度センサ８０と各プリントヒータ７１〜７５との相対位置がそれぞれ求まる。【００４７】
温度制御部１０６′は、非接触型温度センサ８０から微小時間間隔で入力される印刷媒体Ｍの表面温度情報と、位置検出部１０７から得られる非接触型温度センサ８０の位置情報とに基づいて、印刷媒体Ｍの当該描画領域における表面温度分布を求める。温度制御部１０６′は、更に、ＲＡＭ１０２に記憶された各プリントヒータ７１〜７５の位置（座標）を基に、この印刷媒体Ｍの表面温度分布から各プリントヒータ７１〜７５の配置に対応する印刷媒体Ｍの領域ごとに表面温度の平均値（あるいは、最大値、最小値としてもよい）を検出温度Ｔｍ１〜Ｔｍ５として算出し、ＲＡＭ１０２に予め設定された設定温度Ｔｓとの温度偏差ΔＴ１〜ΔＴ５（ΔＴｎ＝Ｔｓ−Ｔｍｎ）を上記領域ごとに求めて、この温度偏差ΔＴ１〜ΔＴ５に応じた駆動信号を各プリントヒータ７１〜７５に対応するＳＳＲ９１〜９５にそれぞれ出力する。【００４８】
ＳＳＲ９１〜９５は、温度制御部１０６′からの駆動信号（温度偏差ΔＴ１〜ΔＴ５に対応した駆動量）に基づいてそれぞれ開閉駆動されることで、各プリントヒータ７１〜７５への通電をオン／オフ切り換えて、印刷媒体Ｍにおける各領域の表面温度が最適温度（設定温度Ｔｓ）となるように各プリントヒータ７１〜７５の駆動を制御する。【００４９】
このように、温度制御部１０６′は、印刷媒体Ｍにおけるヒータ配置に応じた領域ごとの表面温度が最適温度（設定温度Ｔｓ）となるように（すなわち、印刷媒体Ｍの表面温度分布が設定温度Ｔｓに均一化されるように）、ＳＳＲ９１〜９５を介してプリントヒータ７１〜７５への通電をオン／オフ切り換えてフィードバック制御する。【００５０】
以上ここまで、第２の実施例に係るインクジェットプリンタＰ′の全体構成について説明してきたが、以下において、本インクジェットプリンタＰ′を用いて印刷媒体Ｍに所望の印刷を行うときの各構成部材等の作動について説明する。【００５１】
インクジェットプリンタＰ′における印刷作動時においては、非接触型温度センサ８０がキャリッジ４０と一体となって印刷媒体Ｍの上方を走査移動しつつ印刷媒体Ｍから放射される赤外線を微小時間間隔で検出しており、検出した赤外線の強度に応じた検出信号をコントロールユニット１００′に順次出力する。非接触型温度センサ８０から入力されたアナログの信号はコントロールユニット１００′内のＡ／Ｄコンバータ１０５でデジタル信号に変換され、温度制御部１０６′でヒータ配置に応じた領域ごとの検出温度Ｔｍ１〜Ｔｍ５にそれぞれ関数換算される。温度制御部１０６′は、測定された各領域の検出温度Ｔｍ１〜Ｔｍ５と、予めＲＡＭ１０２に記憶された設定温度Ｔｓとを比較演算して、温度偏差ΔＴ１〜ΔＴ５をそれぞれ算出する。【００５２】
そして、温度制御部１０６′は、これら温度偏差ΔＴ１〜ΔＴ５の大きさに応じた駆動信号を対応するＳＳＲ９１〜９５に出力して、各プリントヒータ７１〜７５への通電をオン／オフ制御する。電力が供給されたプリントヒータ７１〜７５については、その間プラテン２０を介して印刷媒体Ｍにおける当該ヒータの対応領域を加熱して、この対応領域の表面温度を徐々に上昇させる。一方で、電力供給が遮断されたプリントヒータ７１〜７５については、その間、印刷媒体Ｍにおける当該ヒータの対応領域への加熱を中断し、この対応領域の表面温度を徐々に低下させる。このように、各温度偏差ΔＴ１〜ΔＴ５の大きさに応じてプリントヒータ７１〜７５への通電をオン／オフ制御することによって、印刷媒体Ｍの描画領域における表面温度が設定温度Ｔｓにまで調節され、描画領域の全域に亘って印刷媒体Ｍの表面温度（表面温度分布）が最適温度に均一化される。【００５３】
そして、引き続き非接触型温度センサ８０がキャリッジ４０とともに印刷媒体Ｍの上方を走査移動する度に、新たに所定ピッチだけ前方に送り出された印刷媒体Ｍの部分も含めて、印刷媒体Ｍの表面温度が測定されて、これらの温度偏差ΔＴ１〜ΔＴ５に基づいて印刷媒体Ｍの表面温度が設定温度Ｔｓとなるように各プリントヒータ７１〜７５への通電をオン／オフ制御することで、キャリッジ４０の走査移動に対応して順次送り出される印刷媒体Ｍの表面温度を常に最適温度に均一化させることが可能になる。【００５４】
ここで、第２の実施例に係るインクジェットプリンタＰ′の効果について簡単にまとめると、本インクジェットプリンタＰ′は、プリントヒータ７１〜７５の配置に応じた印刷媒体Ｍの領域ごとに最適温度（設定温度Ｔｓ）との温度偏差ΔＴ１〜ΔＴ５をそれぞれ求め、印刷媒体Ｍの表面温度分布が全域に亘って最適温度に均一化されるように、各プリントヒータ７１〜７５への通電をオン／オフ切り換えてフィードバック制御する構成である。このため、印刷媒体Ｍの描画領域全域に亘って表面温度を均一化して、インクの定着性を印刷対象面全体にムラ無く安定させることができるため、インクジェットプリンタＰ′による印刷品質をより向上させることができる。【００５５】
なお、上述の第１および第２の実施例においては、プラテン２０におけるメディア支持部２１に対応する部分（メインプラテン２２）にのみ電熱ヒータ（プリントヒータ７０，７１〜７５）を設ける構成となっているが、このような構成に限定されず、例えば、メインプラテン２２から後方に延びるリアプラテン２３の背面側にも電熱ヒータ（プレヒータ）を設けて構成してもよい。この構成によれば、描画前の印刷媒体Ｍを温めて描画領域での急激な温度変化を抑制することができるため、当該描画領域における印刷媒体Ｍの表面温度を最適温度に調節するのがより容易になる。さらに、メインプラテン２２から前方に延びるフロントプラテン２４の背面側にも電熱ヒータ（アフターヒータ）を設けて構成してもよい。この構成によれば、印刷媒体Ｍに付着されたインクの乾燥をより促進させることができるため、印刷品質を向上させるという効果をより確実にすることができる。
【実施例３】
【００５６】
続いて、図１および図２に第３の実施例に係るインクジェットプリンタＰ″を示す。このインクジェットプリンタＰ″は、第１および第２の実施例に係るインクジェットプリンタＰ，Ｐ′とほぼ同一の構成となっており、以下においてインクジェットプリンタＰ，Ｐ′との相違点を中心に説明する。なお、インクジェットプリンタＰ，Ｐ′と同一番号が付された構成要素は、上述の第１および第２の実施例で説明した構成となっている。【００５７】
この第３の実施例では、第２の実施例と同様に、印刷媒体Ｍを支持するメインプラテン２２の背面側に、キャリッジ４０の走査方向（左右方向）に並んだ複数のプリントヒータ７１，７２，７３，７４，７５が設けられるとともに、メインプラテン２２から後方に延びるリアプラテン２３の背面側にも、キャリッジ４０の走査方向に対して平行に並んだ複数のプレヒータ１７１，１７２，１７３，１７４，１７５（図９，１０を参照）が設けられており、プリントヒータ７１〜７５とプレヒータ１７１〜１７５とが前後方向に１対１の関係で対向配置されている。これらプリントヒータ７１〜７５およびプレヒータ１７１〜１７５は、コントロールユニット１００″の温度制御部１０６″からの指令によって、各々対応するＳＳＲ９１〜９５，１９１〜１９５を介して独立して通電をオン／オフ制御されて駆動する。なお、以降の説明では、印刷媒体Ｍのうちプレヒータ１７１〜１７５によって加熱される領域を上流側領域と称して、プリントヒータ７１〜７５によって加熱される描画領域と区別する。【００５８】
また、図９に示すように、非接触型温度センサ８０″はキャリッジ４０から後方に延びる腕部８１に取り付けられてリアプラテン２３の上方に配設されており、印刷媒体Ｍのうちプレヒータ１７１〜１７５上に位置する部分（すなわち、印刷媒体Ｍの上流側領域）の表面温度を測定可能である。この非接触型温度センサ８０″は、キャリッジ移動機構５０による走査移動に伴って、印刷媒体Ｍの上流側領域から放射される赤外線を一定の微小時間間隔で検出しており、検出した赤外線の強度に応じたアナログの電圧信号をコントロールユニット１００″に順次出力するようになっている。【００５９】
図１０にインクジェットプリンタＰ″における概要ブロック図を示すように、コントロールユニット１００″の制御部１０３″は、作動制御部１０４、Ａ／Ｄコンバータ１０５、温度制御部１０６″、および位置検出部１０７″を有して構成される。【００６０】
位置検出部１０７″は、キャリッジ位置検出器８１から入力される検出信号に基づいてキャリッジ４０の走査方向位置を検出するとともに、この検出位置に基づきキャリッジ４０と一体的に走査移動する非接触型温度センサ８０″の走査方向位置を算出する。一方で、ＲＡＭ１０２には、プレヒータ１７１〜１７５の位置（座標）が記憶されており、これにより、キャリッジ４０の走査移動に伴って変位する非接触型温度センサ８０″とプレヒータ１７１〜１７５との相対位置がそれぞれ求められる。【００６１】
温度制御部１０６″は、非接触型温度センサ８０″から入力される印刷媒体Ｍの上流側領域の表面温度情報と、位置検出部１０７″から得られる非接触型センサ８０″の位置情報とに基づいて、印刷媒体Ｍの上流側領域における表面温度分布を求め、この表面温度分布がＲＡＭ１０２に記憶された設定温度に均一化されるように、それに応じた駆動信号をＳＳＲ１９１〜１９５に出力する。【００６２】
その一方で、温度制御部１０６″は、ＲＡＭ１０２に記憶された印刷プログラムを読み出して上流側領域に対応する画像データを参照し、この上流側領域がメディア移動機構３０によってメインプラテン２２上の描画領域まで搬送されたときに、プリンタヘッド６０により予め定められたしきい値を超える吐出量のインクが付着されることとなる上流側領域の部分に関しては、上記設定温度Ｔｓに所定の昇温度ΔＴｕを加算した駆動信号を当該上流側領域部分を加熱するプレヒータ１７１〜１７５に対応するＳＳＲ１９１〜１９５に出力する。ここで、ＲＡＭ１０２に設定されたプレヒータ１７１〜１７５の設定温度Ｔｓでは、印刷媒体Ｍの上流側領域（インク吐出量がしきい値を超える部分）に対して必要な予熱量を付与できないときに、そのインク吐出量に応じた昇温度ΔＴｕがテーブル（制御部１０３″の内部メモリ）に予め登録されており、温度制御部１０６がこのテーブルから昇温度ΔＴｕを適宜読み出すようになっている。【００６３】
ＳＳＲ１９１〜１９５は、温度制御部１０６″からの駆動信号に基づいてそれぞれ開閉制御されることで、プレヒータ１７１〜１７５への通電をオン／オフ切り換えて、印刷媒体Ｍにおける上流側領域の表面温度が、所定のしきい値未満の吐出量のインクが付着される上流側領域の部分についてはＲＡＭ１０２に記憶された設定温度Ｔｓとなるように、一方、所定のしきい値を超える吐出量のインクが付着される上流側領域の部分については設定温度Ｔｓに昇温度ΔＴｕを加算した温度となるように、プレヒータ１７１〜１７５への通電をオン／オフ切り換えて、プレヒータ１７１〜１７５の駆動を制御する。【００６４】
ここで、第３の実施例に係るインクジェットプリンタＰ″の効果について簡単にまとめると、本インクジェットプリンタＰ″は、印刷媒体Ｍが描画領域に搬送されたときにプリンタヘッド６０により所定のしきい値未満の吐出量のインクが付着される上流側領域部分の表面温度についてはプレヒータによって設定温度Ｔｓ（例えば、相対的に低い温度）に調節し、所定のしきい値を超える吐出量のインクが付着される上流側領域部分についてはプレヒータによって上記設定温度Ｔｓに昇温度ΔＴｕを加算した温度に調節する構成である。このため、印刷媒体Ｍにおいてインクの付着量の多い部分について、インクを速やかに定着、乾燥させることができるため、高い印刷品質および生産性を確保することが可能である。さらに、インク吐出量（インク付着量）に応じた加熱量で印刷媒体Ｍを事前に予熱して、印刷媒体Ｍにおいてインク吐出量（インク付着量）の少ない部分については設定温度Ｔｓを相対的に低く抑えて消費電力量を低減させることができるため、省エネ効果を発揮することも可能である。【００６５】
ここで、昇温度ΔＴｕは外気温等に依存するため、例えば外気温検出器（温度センサ）を別途備えて、検出された外気温に応じて適正となる昇温度ΔＴｕがテーブルから読み出し可能になっている。また、昇温に掛かる時間ｔは、１ライン分の印刷時間（キャリッジ移動時間）ｔｃ、印刷バンド幅（描画領域の幅）Ｗ、印刷媒体Ｍの搬送時間ｔｈなどに依存して制御される（これらｔｃ，Ｗ，ｔｈなどを昇温時間ｔ導出のための定数として持つ）。【００６６】
なお、印刷媒体Ｍにおける描画領域の表面温度を測定する非接触型温度センサ（第２の実施例で例示した温度センサ８０）をキャリッジ４０に併せて設けて、上記画像データに基づいて上記しきい値を超える吐出量のインクが付着される描画領域に対してプリントヒータ７１〜７５の加熱量が大きくなるように、ＳＳＲ９１〜９５を介してプリントヒータ７１〜７５の駆動を併せて制御してもよい。【００６７】
また、フロントプラテン２４上に位置する印刷媒体Ｍの下流側領域の表面温度を非接触型温度センサによって検出するように構成してもよい。このような構成では、下流側領域のうち非接触型温度センサによる検出温度が低い部分については、インク吐出量が多い（すなわちインクの付着量が多い）ためにその気化等による放熱によって表面温度が低下していると推測でき、当該領域に付着されたインク滴の乾燥不良を防止するために、下流側領域における検出温度の低い部分に対応する上流側領域および描画領域に対して、プレヒータ１７１〜１７５およびプリントヒータ７１〜７５の加熱量が大きくなるように制御してもよい。【００６８】
これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。例えば、上述の第１〜第３の実施例においては、印刷媒体Ｍを昇温させるヒータ手段としてプラテン２０に内蔵された所謂プラテンヒータを例示して説明したが、これに限定されるものではなく、ヒータ手段をプラテン２０の上方に設けて印刷媒体Ｍの表面を直接的に加熱する構成であってもよい。例えば、図１１に示すように、キャリッジ４０にヒータ手段２７０を搭載して印刷媒体Ｍの上方をキャリッジ４０と共に一体的に走査移動するように構成してもよく、このような構成によれば、印刷媒体Ｍの必要な領域（インクが付着される領域）のみを昇温させることができるため、インクジェットプリンタ全体の消費電力量を抑制して省エネ効果を得ることが可能である。また、図示省略するが、印刷媒体Ｍの上方においてガイドレール４５と平行に延びる（左右方向に延びる）レール部材を別途設け、このレール部材に沿って往復移動自在なスライド部材にヒータ手段を設けて構成してもよく、このような構成によっても、印刷媒体Ｍの必要な領域（インクが付着される領域）のみを昇温させることができ、インクジェットプリンタ全体の消費電力量を抑制して省エネ効果を得ることが可能である。さらに、ガイドレール４５と平行に延びるレール部材に、印刷媒体Ｍの描画領域のほぼ全域に亘ってヒータ手段を設けて構成してもよく、このような構成によれば、ヒータ手段を非可動式とすることで機構構成を簡便化することが可能である。【００６９】
また、上述の第１〜第３の実施例においては、印刷媒体Ｍを昇温させるヒータ手段として電熱ヒータを例示して説明したが、これに限定されるものではなく、ヒータ手段として、導波管を介して高周波を供給する高周波発生装置（マグネトロン）や、遠赤外線ヒータなどを採用してもよい。【００７０】
また、上述の第２および第３の実施例においては、複数のプリントヒータ７１〜７５をキャリッジ４０の走査方向に沿って並べた構成となっているが、このような構成に限定されず、例えば、キャリッジ４０の走査方向に複数に分割された領域ごとに駆動量（出力）を調節可能な単一のプリントヒータを設けた構成としてもよい。【００７１】
なお、上述の実施形態では、インクジェットプリンタの一例として、一軸印刷媒体移動、一軸プリンタヘッド移動タイプのインクジェットプリンタを示したが、本発明は他の形態のインクジェットプリンタ、例えば、二軸プリンタヘッド移動タイプのインクジェットプリンタ等に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００７２】
Ｍ  印刷媒体
Ｐ，Ｐ′，Ｐ″  インクジェットプリンタ
２０  プラテン（媒体支持部）
４０  キャリッジ
５０  キャリッジ移動機構
６０  プリンタヘッド
７０  プリントヒータ（ヒータ手段）
７１〜７５  プリントヒータ（ヒータ手段、分割ヒータ手段）
１７１〜１７５  プレヒータ（ヒータ手段、分割ヒータ手段）
８０，８０″  非接触型温度センサ（温度検出手段）
９０  ＳＳＲ（温度制御手段）
９１〜９５  ＳＳＲ（温度制御手段）
１００，１００′，１００″  コントロールユニット
１０６，１０６′，１０６″  温度制御部（温度制御手段）
１９１〜１９５  ＳＳＲ（温度制御手段）
２７０  ヒータ手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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